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Toxicologia

Funções alteradas

Experimentos com animais atestam a possibilidade de mudanças no comportamento sexual que podem ocorrer durante a gravidez como efeito de pesticidas e antialérgicos

EDUARDO CESAROs ratos da foto acima parecem machos. Só parecem. Embora tenham os órgãos reprodutores do sexo masculino, são diferentes. Têm o tamanho de ratas, e, como produzem menos hormônio sexual masculino, são menos agressivos e menos ativos sexualmente. Se depois de castrados receberem estrogênio, um hormônio sexual feminino, comportam-se como fêmeas: quando colocados em contato com outro macho, curvam o dorso e se oferecem para a cópula. As mudanças no comportamento sexual se manifestam apenas no roedor adulto, mas os fenômenos que a desencadeiam ocorrem muito mais cedo, entre o final da gestação e os primeiros dias de vida.

A causa dessas alterações – conhecidas como desmasculinização e feminilização dos filhotes – é a exposição das ratas grávidas a doses muito baixas, que não chegam a ser tóxicas, de pesticidas bastante utilizados na agricultura, na agropecuária e até na dedetização de residências: o fenvalerato e a deltametrina, substâncias classificadas como piretróides do tipo II, nocivas para o sistema nervoso central. Também o consumo de água contaminada com chumbo ou de medicamentos para combater alergias (anti-histamínicos) podem alterar o comportamento sexual dos ratinhos, como provou uma série de experimentos feitos pela equipe da pesquisadora Maria Martha Bernardi, da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (USP).

Embora utilizem roedores, os experimentos servem como indicadores de problemas que podem afetar a reprodução de animais domésticos e silvestres e, em casos extremos, os seres humanos, apesar de a dosagem dos medicamentos dada aos roedores ser de três a dez vezes mais elevada. Os resultados reforçam a necessidade de cuidados na aplicação dos inseticidas em plantações, que expõem a riscos trabalhadores e mulheres grávidas – principalmente entre o sexto e o nono mês de gestação, quando se completa a formação da região do cérebro associada ao comportamento sexual, o hipotálamo. De acordo com o Sistema Nacional de Informações Tóxico-Farmacológicas (Sinitox), em 2000 os defensivos agrícolas foram a quarta maior causa de intoxicação no país: houve 5.127 casos de envenenamento e 1.378 intoxicações, correspondentes a 29% das contaminações ligadas ao trabalho.

Riscos limitados
Os estudos chamam a atenção para os riscos proporcionados por dois antialérgicos usados para tratar rinite (inflamação da mucosa nasal) e conjuntivite (irritação da membrana da pálpebra): a difenidramina, ainda empregada contra enjôos na gravidez, e o astemizol, proibido no ano passado por afetar os batimentos do coração. Alertam também para os perigos da contaminação do ambiente por chumbo, metal tóxico liberado pela queima de combustíveis e por indústrias que se acumula no organismo.

Maria Martha acredita que os mesmos efeitos observados nos animais, em laboratório, possam ocorrer em humanos. “As mulheres gestantes devem evitar contato com essas substâncias, que podem atravessar a placenta e chegar ao cérebro dos bebês”, recomenda. “Caso isso ocorra, os efeitos só seriam percebidos na puberdade.” Mas, embora possíveis, os riscos são pouco prováveis, pois nem sempre uma substância que não se mostrou segura em ratos é prejudicial aos humanos – a recíproca é verdadeira. “As pesquisas com animais utilizam doses muito mais elevadas que as terapêuticas”, afirma Anthony Wong, diretor do Centro de Assistência Toxicológica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP. “Os ratos integram o primeiro grupo de mamíferos usados em testes de medicamentos, que têm de ser repetidos em outras espécies.”

As substâncias estudadas agem sobre o hipotálamo, região do cérebro que controla a produção de dois hormônios que ajudam na determinação sexual e regulam o funcionamento dos ovários e dos testículos – os hormônios luteinizante (LH) e folículo estimulante (FSH). Nos ratos, o hipotálamo amadurece entre o 18º dia da gestação, que dura 22 dias, e a primeira semana após o nascimento. É um período crítico, correspondente aos três últimos meses da gravidez da mulher e ao início do aleitamento do bebê, quando ocorre no macho a chamada masculinização do hipotálamo, que então se prepara para assumir, anos mais tarde, na puberdade, o padrão masculino de produção de LH e de FSH. Independentemente do sexo determinado na fecundação pelos cromossomos X e Y, o hipotálamo do feto tem características femininas. No sexo masculino, esse padrão é alterado só no final da gravidez pela sensibilização dessa região do cérebro, disparada pelo hormônio masculino testosterona.

Antialérgicos
Quando Maria Martha decidiu pesquisar o efeito dos antialérgicos sobre a prole de ratas, nos anos 80, havia poucos estudos sobre drogas que atuem sobre a histamina, substância que desencadeia inflamação, mas, no sistema nervoso central, age como neurotransmissor e regula a liberação hormonal. O foco inicial foi a difenidramina, antialérgio que se transforma em dimenidrinato, um dos princípios ativos do medicamento Dramin, usado por gestantes para combater enjôos. Os testes feitos na USP mostraram que essa substância, aplicada a ratas grávidas, pode retardar a puberdade.

Para descobrir se a difenidramina interferia no comportamento sexual dos filhotes, Maria Martha trabalhou com Silvana Chiavegatto, do Instituto de Ciências Biomédicas da USP, em experimentos em que ratas grávidas receberam, durante a gestação, doses diárias quatro vezes mais elevadas que a máxima indicada para humanos. Resultado: os machos, quando atingiam a idade adulta, exibiam comportamento sexual reduzido: tentavam copular com as fêmeas menos vezes e demoravam mais para ejacular. Estudos posteriores mostraram que o efeito dessas substâncias era duradouro e afetava a diferenciação sexual dos filhotes, desmasculinizando-os. Nos testes em que os roedores são colocados um a um numa arena, os machos, geralmente menos interessados no ambiente por não precisar alimentar a prole, passaram a explorá-lo de modo semelhante às fêmeas. Maria Martha e Silvana provaram: a difenidramina alterava o sistema do neurotransmissor dopamina, associado ao controle do comportamento sexual masculino.

O avanço dos anti-histamínicos levou Maria Martha a avaliar o astemizol, então usado para tratar rinite e conjuntivite. Aplicado em ratas durante a gestação ou na primeira semana de amamentação, em doses dez vezes superiores à indicada para humanos, o astemizol agiu de modo semelhante à difenidramina sobre o comportamento sexual dos filhotes machos. Independentemente do período em que era aplicado, alterou o funcionamento da dopamina e atingiu o sistema nervoso do feto, segundo artigo publicado na edição de março/abril da Neurotoxicology and Teratology.

Estresse químico
Em paralelo, outro grupo da Veterinária da USP, coordenado por Yara Almeida, trabalhou com o fenvalerato, inseticida da classe dos piretróides tipo II – substâncias tóxicas para o sistema nervoso central que representam 30% da produção mundial de praguicidas. Yara verificou que o fenvalerato, assim como o piretróide deltametrina, interfere na atividade do neurotransmissor Gaba, associado ao aprendizado e ao comportamento sexual, causando uma espécie de estresse químico provocado pela liberação de corticosterona, o hormônio do estresse. Nos anos 70, pesquisadores norte-americanos provaram que o estresse gerado por fatores ambientais, como o frio e a escassez de alimento, causava a desmasculinização e a feminilização de ratos.

Agora, mostrava-se que o estresse químico agia de modo semelhante. Nos experimentos, as ratas prenhes receberam doses de fenvalerato 500 vezes superior à ingestão diária aceitável para humanos, no 18º dia da gestação e nos cinco primeiros dias da amamentação. Depois, os filhotes machos, colocados para copular com fêmeas, demoravam mais para ejacular (cobriam as ratas 22 vezes antes de ter uma ejaculação, contra 15 vezes dos machos cujas mães não receberam o praguicida) e apresentavam cerca de 40% menos testosterona que os do grupo de controle.

Para estudar o estresse químico, Maria Martha e outra pesquisadora da Veterinária, Maria Rita Pereira da Silva, criaram um modelo experimental com a picrotoxina, substância tóxica extraída da trepadeira anamirta (Anamirta cocculus), que inibe a atividade do Gaba de modo similar aos piretróides. Seus efeitos logo se tornaram evidentes. Quando colocados com fêmeas, os ratos expostos à picrotoxina no período perinatal (no útero e logo após o nascimento) demoravam duas vezes e meia mais tempo para tentar a primeira cobertura e três vezes mais para conseguir a primeira cópula que os filhotes que não tiveram contato com o composto. Os ratinhos do primeiro grupo cobriam mais vezes as fêmeas até conseguir a primeira ejaculação, apresentavam a metade do nível normal de testosterona e pesavam menos que os machos normais. Nos filhotes fêmeas, ocorreu a masculinização: as ratinhas cujas mães tiveram contato com picrotoxina não menstruavam e permaneciam em cio permanente.

Segundo Maria Martha, a picrotoxina e os piretróides tipo II interferem no funcionamento do sistema Gaba por dois mecanismos, um associado à mãe e outro, ao filhote. Na prole, inibem a ação do neurotransmissor, que controla a produção de hormônio sexual masculino pelos testículos – essencial para masculinizar o hipotálamo no final da gestação e nas primeiras horas de vida. Nas ratas prenhes, a alteração no sistema Gaba reduz a quantidade do hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH, que estimula a produção de testosterona pelos testículos) disponível no colostro, o líquido produzido pelas glândulas mamárias nos primeiros dias após o parto. A prole, recebendo menos GnRH, pode produzir testosterona antes ou após o momento crítico da masculinização do hipotálamo ou produzir hormônios masculinos menos potentes.

Os efeitos do chumbo
Outra substância tóxica que age de modo similar é o chumbo. Num estudo em que deram a substância para ratas durante a primeira semana de lactação, Maria Martha e a doutoranda Marcela Gonçalves Sant’Ana viram que o metal, que inibe a ação do GnRH, afetou o comportamento sexual dos filhotes machos. A administração da substância numa concentração de 0,1% promoveu a desmasculinização da prole, enquanto os filhotes de ratas que ingeriram chumbo num teor de 1% apresentaram outro efeito indesejável, a ejaculação precoce.

O modelo da picrotoxina revelou-se extremamente útil para entender a masculinização do cérebro: já indicou que o momento mais importante desse processo, ao menos nos ratos, são as primeiras horas após o parto. “O modelo permite estudar não apenas as alterações do comportamento, mas também em que áreas do hipotálamo ocorrem as modificações”, comenta Oduvaldo Marques Pereira, do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Botucatu, que complementou o modelo da USP. Recentemente, Pereira demonstrou a feminilização de ratos expostos ao estresse químico no período perinatal.

Embora na espécie humana a determinação do comportamento sexual seja mais complexa, pois há também influências sociais e culturais, Pereira afirma: “Com base nos experimentos com ratinhos, acredito que o ser humano também esteja sujeito a alterações de comportamento provocadas pela exposição, ocupacional ou proposital, ou pelo consumo, crônico ou eventual, de medicamentos no período perinatal.”

Herbicida produz sapos hermafroditas

Os trabalhos da USP sobre o impacto de pesticidas no desenvolvimento sexual de ratos se encaixam numa linha de pesquisa que, recentemente, gerou outra notícia preocupante. Um estudo norte-americano, divulgado em abril, mostrou que a exposição de larvas de sapos machos a doses 30 vezes menores do que as legalmente permitidas de um tipo de herbicida, o atrazine, estimula o hermafroditismo nesses animais em desenvolvimento.

Devido ao contato com o produto químico, usado em plantações para matar ervas daninhas, os girinos, da espécie Xenopus laevis, apresentam características de ambos os sexos. “Os machos têm ovários em seus testículos e seus órgãos vocais são muito menores (do que o usual)”, afirma Tyrone Hayes, da Universidade da Califórnia em Berkeley, principal autor do trabalho, publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences. “Seu sistema reprodutivo não é normal.”

O atrazine, herbicida mais vendido nos Estados Unidos em sua categoria, também afeta sapos machos adultos: diminui em dez vezes a taxa de testosterona, o principal hormônio sexual masculino. Os sapos ficam tão efeminados que têm menos testosterona que suas parceiras do sexo oposto. Para Hayes, disfunções sexuais provocados por doses ínfimas de atrazine, da ordem de 0,1 ppb (partes por bilhão), bem menores do que as encontradas na chuva ou em plantações, podem ser uma das causas do declínio dos anfíbios no mundo. O atrazine é usado há 40 anos em culturas como milho e soja de 80 países, inclusive no Brasil. “Parece não haver ambiente livre de atrazine”, diz Hayes. “De tão disseminado, esse produto põe em risco os sistemas aquáticos.”

O Projeto
Avaliação da Influência de Fatores Ambientais e Químicos em Parâmetros Ligados à Reprodução de Ratos (nº 96/04273-4); Modalidade Projeto temático; Coordenadora Maria Martha Bernardi – Faculdade de Medicina Veterinária da USP; Investimento R$ 167.193,39

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